以ASIC來實現PID模糊控制晶片之設計

Design for Fuzzy-PID Controller Chip by Using ASIC

洪進華(Jin-Hua Hong) ； 莊宗桓(Tsung-Huan Chuang) ； 楊溢棋(Ti-Chi Yang) ； 劉俊麟(Chann-Lin Liu)

《大葉學報》 12卷1期 (2003/06) Pp. 43-48

https://doi.org/10.7119/JDYU.200306.0043

摘要

本研究主要在以ASIC（application specific integrated circuit）的設計流程來設計一個具有PID（proportional integration derivative）功能的Fuzzy控制晶片，此控制晶片僅需要用到16個clock cycles就能推論完畢並輸出推論值。在當今Fuzzy應用多數仍以微處理機為主體來實現Fuzzy核心的推論運算，但受限於微處理機的工作頻率太慢，造成整體系統的效率降低，且傳輸界面易受外力環境雜訊干擾而影響穩定性。所以此應用對於需要快速推論分析的“及時系統（real time）”有相當的幫助。在此晶片中我們還提出了“數位平均值濾波”與“可調式取樣脈衝” 的技術及硬體架構來執行模糊推論，此一技術能確保即使是在複雜的環境下工作，亦能避免Fuzzy-PID晶片在高速推論時發生錯誤動作，使外力雜訊干擾因素所導致的不正確推論情形降到最低。

關鍵字

PID ； 模糊

並列摘要

A Fuzzy-PID (proportional integration derivative) controller chip has been designed, which only requires sixteen clock cycles to finish the Fuzzy-PID operation. Due to the high clock rate and less clock numbers for Fuzzy-PID operation, our design is very suitable for real time application. In this paper, the ”Digital Average Filtering” and ”Tunable Sampling Clock” techniques are also proposed to avoid redundant error action and improve the stability of Fuzzy-PID systems.

並列關鍵字

PID ； fuzzy